[发明专利]天线装置、印刷电路板、便携式电子设备和变换工具包

说明书

技术领域

本发明涉及天线装置、印刷电路板、包括这样的天线装置或印刷电路板的诸如移动电话的便携式电子设备、和天线装置变换工具包。

背景技术

天线是被设计为发送和/或接收无线电、电视、微波、电话和雷达信号的转换器，即，天线将特定频率的电流变换为电磁波并且将电磁波变换为特定频率的电流。在物理上，天线是一个或更多个电导体的装置，该装置设置为响应于所施加的交流电压和关联的交流电流来生成辐射电磁场，或者该装置可以放置在电磁场中，使得该电磁场将在天线中感应出交流电流以及在其端子之间的电压。

诸如移动电话的便携式电子设备通常包括天线，天线通过粘接或焊接而连接到在印刷电路板上的导电轨迹或触点。这样的电子设备的制造商处于降低设备的物理尺寸、重量和成本并且提高电子设备的电气特性的持续压力之下。该低成本的要求指示电子设备及其天线应该制造和组装简单而廉价，并且应该占据尽可能小的空间。

制造商还希望提供具有这样的天线的电子设备，该天线能够使用诸如GSM(全球移动通信系统)、UMTS(通用移动通信系统)的不同的无线通信标准以及700-960MHz和1.7-2.7GHz的频率而同时发送和/或接收信号(即，双频带或多频带天线)。因此天线常常设置有调谐单元，调谐单元将具有固定阻抗的收发器匹配到未知的、复杂的负载(馈线和天线)阻抗，或相反不进行匹配，使得天线可以用于接收和/或发送宽广范围的频率。

但是，天线的阻抗会受到其它因素的影响，诸如包含天线的电子设备是如何被抓握的(所谓的“头和手效应”)。当用户保持他们的头和手靠近天线辐射体时，天线即失调，引起在预期的工作频率处的失配。如果诸如扬声器的大的金属组件放置在天线附近，则这也可以使天线的性能劣化。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合于双频带或多频带应用的改进的天线。

通过天线装置来实现该目的，该天线装置包括具有公共馈送点的第一天线分支和第二天线分支。第一天线分支包括第一导电部、第二导电部、以及在第一和第二导电部之间的第一间隙。第一导电部从所述馈送点延伸到第一间隙的第一侧，并且第二导电部从第一间隙的第二侧延伸到第一天线分支的末端。多个感应器元件跨越第一间隙并联地连接。选择感应器元件的感应系数，使得天线装置的谐振频率对应于其操作频率或者为了尺寸减小、滤波和匹配、以及提高天线效率的目的。因此可以将感应器元件设置为产生具有良好带宽的多个谐振。

已经发现这样的天线装置显著地提高了天线性能，即，天线效率和带宽、总辐射功率(TRP：Total Radiated Power)和总全向敏感度(TIS：Total Isotropic Sensitivity)。因为天线装置可以设置在便携式电子设备的底部(也可以是顶部)，因而该天线装置是紧凑设计的并且减轻了头和手效应，即使诸如扬声器的金属组件(RF损耗材料)放置在天线装置的附近也是如此。此外，这样的天线装置不需要匹配或切换电路，这导致制造成本、时间和复杂性的降低。尽管如此，也可以具有匹配或切换电路。

根据本发明的实施方式，第二天线分支包括第一导电部、第二导电部、以及在第一和第二导电部之间的第二间隙，由此，多个感应器元件跨越第二间隙并联地连接。应该注意的是，第二天线分支不必一定包括间隙和跨越间隙并联地连接的多个感应器元件。如果天线馈电位于支持它的基板的角落，可以去除第二天线分支。

根据本发明的另一实施方式，第一天线分支比第二天线分支长，或者具有与第二天线分支大致相同的长度。

根据本发明的另一实施方式，第一天线分支的第二导电部包括多个导电路径，这些导电路径可选地具有不同长度。

根据本发明的实施方式，第一天线分支的第二导电部至少部分地包括曲折的导电路径，诸如线形的弯曲图案或螺旋形导电路径，即，第二导电部可以包括多个不同的部分，并且其任何部分可以被设置为增加支持它的基板的每单位长度的导电部的长度。

根据本发明的另一实施方式，天线装置包括接地点和连接到接地点的寄生辐射体分支。寄生辐射体分支增强低频带信号和高频带信号的接收。这样，天线装置将具有比常规天线更宽的带宽和更好的接收能力。寄生辐射体分支直接连接到接地点，使得天线装置能够保持相对小的尺寸并适合于在便携式设备中使用。